説明

低屈折率層形成用組成物、光学積層体及び画像表示装置

【課題】耐傷性、反射防止性を維持しつつ帯電防止機能を備える光学積層体を得ることが可能な低屈折率層形成用組成物を提供する。
【解決手段】バインダー樹脂、レベリング剤及び帯電防止剤を含有する低屈折率層形成用組成物であって、レベリング剤は、ポリエーテル基、ポリウレタン基、エポキシ基、カルボキシル基、アクリレート基、メタクリレート基、カルビノール基又は水酸基を有する化合物であり、帯電防止剤は、リチウム化合物であり、レベリング剤と帯電防止剤との合計含有量は、低屈折率層形成用組成物の固形成分に対して、0.1〜10質量%であり、レベリング剤と帯電防止剤との質量比は、95:5〜5:95であることを特徴とする低屈折率層形成用組成物。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、低屈折率層形成用組成物、光学積層体及び画像表示装置に関する。
【背景技術】
【0002】
陰極線管表示装置(CRT)、液晶ディスプレイ(LCD)、プラズマディスプレイ(PDP)、エレクトロルミネッセンスディスプレイ(ELD)等の画像表示装置は、一般的にその表面が帯電し易く、塵や埃が付着して表示される画像の視認性が低下する場合がある。このため、画像表示装置の表面に備えられた光学積層体に帯電防止層を設けたり、光学積層体を構成するハードコート層、樹脂層等に帯電防止剤を含有させたりすることにより表面の帯電を防止することが一般的に行われている。
【0003】
特許文献1においては、帯電防止剤としてリチウム塩を含有させた光学素子用樹脂組成物が開示されている。このような帯電防止剤を使用して形成された帯電防止層は、酸化物系の帯電防止剤ではなく、イオン性の帯電防止剤を使用しているため、透明性を維持しつつ帯電防止機能を備えることができる。
【0004】
このような帯電防止剤を用いて光学積層体に帯電防止機能を付与する方法としては、独立した帯電防止層を設ける方法や、ハードコート層や低屈折率層等の層に帯電防止機能を付与する方法等がある。
【0005】
しかしながら、光学積層体の最表面に独立した帯電防止層を設けると、耐傷性に劣るといった問題があった。また、ハードコート層や低屈折率層の下に独立した帯電防止層を設けると、帯電防止機能が不充分になるという問題があった。
【0006】
更に、帯電防止剤を含有するハードコート層を形成すると、イオン性の帯電防止剤が多量となることによってハードコート層の硬度が低下するという問題や、大量の帯電防止剤を添加する必要が生じるといった問題があった。また、低屈折率層に帯電防止防止機能を付与することとすると、イオン性の帯電防止剤の含有により低屈折率とならず、反射防止性に劣るといった問題や、硬度が劣るといった問題があった。
【0007】
【特許文献1】特開2005−31282号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0008】
本発明は、上記現状に鑑み、耐傷性、反射防止性を維持しつつ帯電防止機能を備える光学積層体を得ることが可能な低屈折率層形成用組成物を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【0009】
本発明は、バインダー樹脂、レベリング剤及び帯電防止剤を含有する低屈折率層形成用組成物であって、上記レベリング剤は、ポリエーテル基、ポリウレタン基、エポキシ基、カルボキシル基、アクリレート基、メタクリレート基、カルビノール基又は水酸基を有する化合物であり、上記帯電防止剤は、リチウム化合物であり、上記レベリング剤と上記帯電防止剤との合計含有量は、上記低屈折率層形成用組成物の固形成分に対して、0.01〜10質量%であり、上記レベリング剤と上記帯電防止剤との質量比(レベリング剤:帯電防止剤)は、95:5〜5:95であることを特徴とする低屈折率層形成用組成物である。
【0010】
上記レベリング剤は、シリコーン系、フッ素系、又は、その混合系であることが好ましい。
上記レベリング剤は、電離放射線硬化基を有することが好ましい。
本発明の低屈折率層形成用組成物は、更に、低屈折率材料を含有することが好ましい。
上記バインダー樹脂は、低屈折率材料であることが好ましい。
また、上記レベリング剤と上記帯電防止剤との質量比(レベリング剤:帯電防止剤)は、90:10〜55:45であり、上記レベリング剤が上記帯電防止剤よりも多く含有されていることが好ましい。
【0011】
本発明は、光透過性基材及び上記光透過性基材に設けられた樹脂層を有する光学積層体であって、上記樹脂層は、バインダー樹脂と、ポリエーテル基、ポリウレタン基、エポキシ基、カルボキシル基、アクリレート基、メタクリレート基、カルビノール基又は水酸基を有するレベリング剤と、リチウム化合物である帯電防止剤とを含有し、上記レベリング剤と上記帯電防止剤との合計含有量は、上記樹脂層を形成するための低屈折率層形成用組成物の固形成分に対して、0.01〜10質量%であり、上記レベリング剤と上記帯電防止剤との質量比(レベリング剤:帯電防止剤)は、95:5〜5:95あることを特徴とする光学積層体でもある。
【0012】
上記レベリング剤は、シリコーン系、フッ素系、又は、その混合系であることが好ましい。
上記低屈折率層形成用組成物は、低屈折率材料を含有することが好ましい。
上記バインダー樹脂は、低屈折率材料であることが好ましい。
【0013】
本発明は、最表面に上述した光学積層体を備えることを特徴とする画像表示装置でもある。
以下、本発明を詳細に説明する。
【0014】
本発明の低屈折率層形成用組成物は、バインダー樹脂、レベリング剤及び帯電防止剤を含有するものである。本発明の低屈折率層形成用組成物は、これらの成分のうち帯電防止剤としてリチウム化合物を使用し、レベリング剤としてポリエーテル基、ポリウレタン基、エポキシ基、カルボキシル基、アクリレート基、メタクリレート基、カルビノール基又は水酸基を有するレベリング剤を選択して併用したものである。
【0015】
上記低屈折率層形成用組成物を光透過性基材に塗布すると、レベリング剤は、塗膜表面に薄い膜状となって広がる。このとき、レベリング剤が有するポリエーテル基、ポリウレタン基、エポキシ基、カルボキシル基、アクリレート基、メタクリレート基、カルビノール基又は水酸基が帯電防止剤のリチウムイオンを電気的に引きつけたまま塗膜表面に広がり、帯電防止剤が塗膜表面に偏在することになると推測される。このような作用によって、本発明の低屈折率層形成用組成物によって形成される樹脂層には、より表面側に帯電防止剤が多く存在することとなると推測され、その他の物性に悪影響を及ぼすことなく帯電防止機能を発揮することができると推察される。
【0016】
本発明において使用するレベリング剤は、ポリエーテル基、ポリウレタン基、エポキシ基、カルボキシル基、アクリレート基、メタクリレート基、カルビノール基又は水酸基を有する化合物である。レベリング剤とは、塗膜表面の表面張力が不均一となることによって生じる、ハジキ、凹み、ピンホール、ユズハダ等の欠陥を防止し、表面を滑らかにする添加剤をいう。上記レベリング剤は、ポリエーテル基、ポリウレタン基、エポキシ基、カルボキシル基、アクリレート基、メタクリレート基、カルビノール基又は水酸基を主鎖の末端(片末端、両末端)に有していてもよく、側鎖に有していてもよく、主鎖の末端及び側鎖に有していてもよい。上記レベリング剤としては、ポリエーテル基、ポリウレタン基、エポキシ基、カルボキシル基、アクリレート基、メタクリレート基、カルビノール基又は水酸基を有する化合物であれば、特に限定されず、例えば、シリコーン系、フッ素系、シリコーン/フッ素混合系、アクリル系、メタクリル系、芳香族系のレベリング剤を挙げることができる。
本発明において使用するレベリング剤は、塗膜表面の表面張力が不均一となることによって生じる、ハジキ、凹み、ピンホール、ユズハダ等の欠陥を防止し、表面を滑らかにする機能以外に、防汚性や滑り性を兼ね備えるものが好ましい。
防汚性とは、油、指紋、マジック等が付着し難い、付着しても目立ち難い又は付着しても拭き取り易い性質をいう。
【0017】
防汚性、滑り性を兼ね備えるレベリング剤としては、シリコーン系、フッ素系、又は、その混合系を挙げることができる。シリコーン系レベリング剤としては、具体的には、ポリエーテル変性シリコーンオイル、カルビノール変性シリコーンオイル、ポリエーテル/メタクリレート変性シリコーンオイル、メタクリレート変性シリコーンオイル、カルボキシル変性シリコーンオイル、アクリレート変性シリコーンオイル等を挙げることができる。このようなものとして、より具体的には、下記式(I)〜(IV)
【0018】
【化1】

【0019】
(上記式中、Rは、ポリエーテル基、ポリウレタン基、エポキシ基、カルボキシル基、アクリレート基、メタクリレート基、カルビノール基、水酸基又はこれらの混合基であり、Xは、0〜1200であり、Yは、0〜1200である。)
で表される化合物を挙げることができる。
上記ポリエーテル基は、ポリエチレンオキサイド、ポリプロピレンオキサイド又はこれらの共重合鎖であることが望ましい。
【0020】
また、フッ素系レベリング剤としては、具体的には、例えば、下記式(V)
【0021】
(A)w−(B)x−(C)y−CF (V)
【0022】
(上記式中、(A)は、CF、CFCF、C(CFからなる群から選択される一種または二種以上の基を表し、
(B)は、OCFCF、OCFCF(CF)、OCFC(CF、OCF(CF)CF(CF)、OCF(CF)C(CF、OC(CFCF(CF)、OC(CFC(CFからなる群から選択される一種または二種以上の基を表し、
(C)は、OCHCH、OCHCHCH、OC(O)(CH)zからなる群から選択される一種又は二種以上の基を表し、
w、x、y、zは1以上50以下の数を表す。)
で表される化合物を挙げることができる。
【0023】
また、このようなフッ素系レベリング剤として、フルオロアルキル基を含有する化合物を挙げることができる。該フルオロアルキル基は、炭素数1〜20であることが好ましく、より好ましくは1〜10である。また、該フルオロアルキル基は、直鎖[例えば−CFCF、−CH(CFH、−CH(CFCF、−CHCH(CFH等]であっても、分岐構造[例えば−CH(CF、−CHCF(CF、−CH(CH)CFCF、−CH(CH)(CFCFH等]であっても、脂環式構造(好ましくは5員環または6員環、例えばパーフルオロシクロへキシル基、パーフルオロシクロペンチル基またはこれらで置換されたアルキル基等)であってもよく、エーテル結合を有していてもよい(例えば、−CHOCHCFCF、−CHCHOCHH、−CHCHOCHCH17、−CHCHOCFCFOCFCFH等)。また、該フルオロアルキル基は、同一分子中に複数含まれていてもよい。
【0024】
シリコーン/フッ素混合系レベリング剤とは、シリコーン系レベリング剤とフッ素系レベリング剤とを混合したレベリング剤、又は、シロキサン結合とフッ素原子とを含有する化合物からなるレベリング剤をいう。
シロキサン結合とフッ素原子とを含有する化合物からなるレベリング剤としては、例えば、シリコーンモノマーとフッ素原子を含有するモノマーとを共重合することにより得られる化合物を挙げることができる。
【0025】
上記レベリング剤は、電離放射線硬化基を有することがより好ましい。電離放射線の照射によりレベリング剤が重合するため、上記防汚性、滑り性の性能維持性が向上するからである。上記電離放射線硬化基としては、アクリレート基、メタクリレート基、エポキシ基、ウレタンアクリレート基、エポキシアクリレート基等を挙げることができる。
【0026】
上記レベリング剤の分子量は、1,000〜500,000、好ましくは、5,000〜20,000の範囲から選択できる。
【0027】
本発明においては、レベリング剤として市販のものを使用することもできる。本発明において使用することができる市販のレベリング剤としては、電離放射線硬化基を有するものとして、信越化学社製のX22−163A、X22−173DX、X22−163C、KF101、X22164A、X24−8201、X22174DX、X22164C、X222426、X222445、X222457、X222459、X22245、X221602、X221603、X22164E、TM0701;チッソ社製のサイラプレーンシリーズ(FM0725、FM0721、FM7725、FM7721、FM7726、FM7727);東レダウコーニング社製のSF8411、SF8413、BY16−152D、BY16−152、BY16−152C、8388A;新中村化学社製のSUA1900L10、SUA1900L6;ダイセルサイテック社製のEbecryl1360、Ebecryl350、KRM7039、KRM7734;日本合成社製のUT3971、UT4315;大日本インキ社製のデイフェンサシリーズ(TF3001、TF3000、TF3028、TF3026);共栄社化学社製のライトプロコートAFC3000;信越シリコーン社製のKNS5300;GE東芝シリコーン社製のUVHC1105、UVHC8550;日本ペイント社製のリペルコートシリーズ、ACS−1122、Degussa社製のTego Rad 2200N等を挙げることができる。
また、電離放射線硬化基を有しない市販のレベリング剤としては、大日本インキ社製のメガファックシリーズ(MCF350−5、F445、F444、F455、F178、F470、F475、F479、F477、TF1025、F478、F178K);信越化学社製のX22−3710、X22−162C、X22−3701E、X22160AS、X22170DX、X224015、X22176DX、X22−176F、X224272、KF8001、X22−2000;チッソ社製のFM4421、FM0425、FMDA26、FS1265;東レダウコーニング社製のBY16−750、BY16880、BY16848、SF8427、SF8421、SH3746、SH8400、SF3771、SH3749、SH3748、SH8410;GE東芝シリコーン社製のTSFシリーズ(TSF4460、TSF4440、TSF4445、TSF4450、TSF4446、TSF4453、TSF4452、TSF4730、TSF4770)、FGF502、SILWETシリーズ(SILWETL77、SILWETL2780、SILWETL7608、SILWETL7001、SILWETL7002、SILWETL7087、SILWETL7200、SILWETL7210、SILWETL7220、SILWETL7230、SILWETL7500、SILWETL7510、SILWETL7600、SILWETL7602、SILWETL7604、SILWETL7604、SILWETL7605、SILWETL7607、SILWETL7622、SILWETL7644、SILWETL7650、SILWETL7657、SILWETL8500、SILWETL8600、SILWETL8610、SILWETL8620、SILWETL720)等を挙げることができる。
【0028】
上記レベリング剤の含有量は、特に限定されないが、低屈折率層形成用組成物の固形成分に対して、0.1〜9.5質量%、好ましくは1〜4.5質量%である。
【0029】
上記帯電防止剤は、リチウム化合物である。上記帯電防止剤としては、リチウム化合物であれば、特に限定されず、例えば、「LJ−603010(リチウムビストリフルオロメタンスルホンイミド)」、「フロラードL13858」(以上、住友スリーエム社製品、いずれも商品名)等を挙げることができる。なかでも、帯電防止性能の観点から、LJ−603010(Li−TFSI)が好ましい。
【0030】
上記レベリング剤と上記帯電防止剤との合計含有量は、上記低屈折率層形成用組成物の固形成分に対して、0.1〜10質量%であり、好ましくは、1〜5質量%であり、より好ましいくは、2〜4質量%である。0.1質量%未満であると、充分なレベリング性能と帯電防止機能を発揮することができない。10質量%を超えると、はじいたり、白濁したりして塗工面が悪化し、また、耐傷性及び/又は反射防止性が低下してしまう。
【0031】
上記レベリング剤と上記帯電防止剤との質量比(レベリング剤:帯電防止剤)は、95:5〜5:95であり、好ましくは、90:10〜70:30であり、最も好ましくは、90:10〜55:45である。帯電防止剤の質量が上記範囲よりも少ないと、帯電防止機能を充分に発揮できず、レベリング剤の質量が上記範囲よりも少ないと、充分なレベリング性能が得られず、帯電防止剤を塗膜表面に引き寄せることが困難となる。
本発明の低屈折率層形成用組成物においては、上記レベリング剤と上記帯電防止剤との質量比(レベリング剤:帯電防止剤)が、90:10〜55:45であることが最も好ましく、上記レベリング剤が帯電防止剤よりも多く含有されていることが好ましい。これは、レベリング剤がポリエーテル結合を有する場合、該ポリエーテル結合部分とリチウムイオンとが作用して帯電防止性能が発現するため、安定した帯電防止性能を得るには、レベリング剤が、帯電防止剤よりも多いことが好ましいからである。
【0032】
上記バインダー樹脂は、特に限定されないが、透明性のものが好ましく、例えば、紫外線又は電子線により硬化する樹脂である電離放射線硬化型樹脂、電離放射線硬化型樹脂と溶剤乾燥型樹脂(熱可塑性樹脂等、塗工時に固形分を調整するための溶剤を乾燥させるだけで、被膜となるような樹脂)との混合物、熱硬化型樹脂等を硬化して得られるもの等を挙げることができる。より好ましくは電離放射線硬化型樹脂である。なお、本明細書において、「樹脂」は、モノマー、オリゴマー等の樹脂成分も包含する概念である。
【0033】
上記電離放射線硬化型樹脂としては、多官能(メタ)アクリレートを挙げることができる。
多官能アクリレートとしては、例えば、2官能アクリレートとして、トリプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、ポリプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、ジエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、1、3−ブタンジオールジ(メタ)アクリレート、1、4−ブタンジオールジ(メタ)アクリレート、エトキシ化ビスフェノールAジ(メタ)アクリレート、エトキシ化ビスフェノールFジ(メタ)アクリレート、1、6−ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート、1、9−ノナンジオールジ(メタ)アクリレート、1、10−デカンジオールジ(メタ)アクリレート、グリセリンジ(メタ)アクリレート、ネオペンチルグリコールジ(メタ)アクリレート、プロポキシ化ネオペンチルグリコールジ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールジ(メタ)アクリレートモノステアレート、イソシアヌル酸エトキシ変性ジ(メタ)アクリレート(イソシアヌル酸EO変性ジ(メタ)アクリレート)、2官能ウレタン(メタ)アクリレート、2官能ポリエステル(メタ)アクリレート等が挙げられる。3官能(メタ)アクリレートとしては、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパンEO変性トリ(メタ)アクリレート、イソシアヌル酸EO変性トリ(メタ)アクリレート、エトキシ化トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、プロポキシ化トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、プロポキシ化グリセリルトリ(メタ)アクリレート、3官能ポリエステル(メタ)アクリレート等が挙げられる。4官能(メタ)アクリレートとしては、ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、ジトリメチロールプロパンテトラ(メタ)アクリレート、エトキシ化ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート等が挙げられる。5官能以上の(メタ)アクリレートとしては、ジペンタエリスリトールヒドロキシペンタ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート等が挙げられる。
特に、高い硬度を有する光学積層体を作製するという面から、3官能以上のものが好ましい。3官能以上の(メタ)アクリレート樹脂としては、市販品を使用することができ、具体的には、日本化薬社製のKAYARAD、KAYAMERシリーズ(例えば、DPHA、PET30、GPO303、TMPTA、THE330、TPA330、D310、D330、PM2、PM21、DPCA20、DPCA30、DPCA60、DPCA120);東亞合成社製のアロニックスシリーズ(例えば、M305、M309、M310、M315、M320、M327、M350、M360、M402、M408、M450、M7100、M7300K、M8030、M8060、M8100、M8530、M8560、M9050);新中村化学社製のNKエステルシリーズ(例えば、TMPT、A−TMPT、A−TMM−3、A−TMM3L、A−TMMT、A−TMPT−6EO、A−TMPT−3CL、A−GLY−3E、A−GLY−6E、A−GLY−9E、A−GLY−11E、A−GLY−18E、A−GLY−20E、A−9300、AD−TMP−4CL、AD−TMP);新中村化学社製のNKエコノマーシリーズ(例えば、ADP51、ADP33、ADP42、ADP26、ADP15);第一工業製薬社製のニューフロンティアシリーズ(例えば、TMPT、TMP3、TMP15、TMP2P、TMP3P、PET3、TEICA);ダイセル・サイテック社製のEbecrylシリーズ、(例えば、TMPTA、TMPTAN、160、TMPEOTA、OTA480、53、PETIA、2047、40、140、1140、PETAK、DPHA);サーマー社製のCD501、CD9021、CD9052、SR351、SR351HP、SR351LV、SR368、SR368D、SR415、SR444、SR454、SR454HP、SR492、SR499、SR502、SR9008、SR9012、SR9020、SR9020HP、SR9035、CD9051、SR350、SR9009、SE9011、SR295、SR355、SR399、SR399LV、SR494、SR9041等が挙げられる。
電離放射線硬化型樹脂としては、多官能ウレタン(メタ)アクリレートも挙げることができる。
ウレタン(メタ)アクリレートとしては、2官能以上のもの、好ましくは4官能以上のものが使用できる。ウレタン(メタ)アクリレート系の官能基を有するものとしては、市販品を使用することができ、例えば、日本合成社製の紫光シリーズ(例えば、UV1700B、UV6300B、UV765B、UV7640B、UV7600B);根上工業社製のアートレジンシリーズ(例えば、アートレジンHDP、アートレジンUN9000H、アートレジンUN3320HA、アートレジンUN3320HB、アートレジンUN3320HC、アートレジンUN3320HS、アートレジンUN901M、アートレジンUN902MS、アートレジンUN903);新中村化学社製のUA100H、U4H、U4HA、U6H、U6HA、U15HA、UA32P、U6LPA、U324A、U9HAMI;ダイセル・サイテック社製のEbecrylシリーズ(例えば、1290、5129、254、264、265、1259、1264、4866、9260、8210、204、205、6602、220、4450);荒川化学社製のビームセットシリーズ(例えば、371、577);三菱レーヨン社製のRQシリーズ;大日本インキ社製のユニディックシリーズ;日本化薬社製のDPHA40H;サーマー社製のCN9006、CN968等が挙げられる。この中でも、UV1700B(日本合成社製)、DPHA40H(日本化薬社製)、アートレジンHDP(根上工業社製)、ビームセット371(荒川化学社製)、ビームセット577(荒川化学社製)、U15HA(新中村化学社製)が好ましい。電離放射線硬化型樹脂としては、多官能ウレタンアクリルアクリレートも使用でき、市販品としては、例えば、日立化成社製のヒタロイド7975等を挙げることができる。
【0034】
上記化合物のほかに、上記電離放射線硬化型樹脂としては、不飽和二重結合を有する比較的低分子量のポリエステル樹脂、ポリエーテル樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、アルキッド樹脂、スピロアセタール樹脂、ポリブタジエン樹脂、ポリチオールポリエン樹脂等も上記電離放射線硬化型樹脂として使用することができる。
【0035】
上記電離放射線硬化型樹脂を紫外線硬化型樹脂として使用する場合や、電離放射線硬化基を有するレベリング剤を使用する場合には、得られる光学積層体の硬度を高めるために、微粒子を添加してもよい。
【0036】
上記微粒子の形状は特に制限されるものではなく、例えば、球状、板状、繊維状、不定形、中空等のいずれのものでも良い。
【0037】
上記微粒子は、有機微粒子であっても無機微粒子であってもよい。
上記有機微粒子としては粒子内部に適度な架橋構造を有しており、活性エネルギー線硬化樹脂やモノマー、溶剤等による膨潤が少ない硬質な微粒子を用いることができる。例えば、粒子内部架橋タイプのスチレン系樹脂、スチレン−アクリル系共重合樹脂、アクリル系樹脂、ジビニルベンゼン樹脂、シリコーン系樹脂、ウレタン樹脂、メラミン樹脂、スチレン−イソプレン系樹脂、ベンゾグアナミン樹脂等を主成分とするものを使用することができる。
【0038】
上記無機微粒子の種類についても特に制限されるものではなく、例えば、シリカ、アルカリ金属酸化物、アルカリ土類酸化物、チタン酸化物、亜鉛酸化物、アルミニウム酸化物、硼素酸化物、スズ酸化物、リン酸化物、インジウムスズ酸化物、ジルコニウム酸化物、金属、金属窒化物、炭素同位体、微粉珪酸、珪酸カルシウム、珪酸アルミニウム、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、微粉タルク、酸化チタン、珪藻土、スメクタイト、カオリンクレー等が挙げられる。好ましい金属の具体例として、Al、Ni、Cu、Si、Sn、Au、Agが、好ましい金属窒化物の具体例として、TiC、SiC、AlC、WC、BCが、好ましい炭素同位体の具体例として、ダイヤモンド、グラファイト、カーボンがそれぞれ挙げられる。
【0039】
上記無機微粒子は、導電性金属酸化物微粒子であってもよい。上記導電性金属酸化物微粒子としては特に限定されず、例えば、ZnO(屈折率1.90、以下、カッコ内の値はすべて屈折率を表すものである。)、Sb(1.71)、SnO(1.997)、CeO(1.95)、酸化インジウム錫(略称 ITO;1.95)、In(2.00)、Al(1.63)、アンチモンドープ酸化錫(略称 ATO;2.0)、アルミニウムドープ酸化亜鉛(略称 AZO;2.0)等を挙げることができる。上記有機微粒子又は無機微粒子の2以上を同時に使用するものであってもよい。
【0040】
また、上記有機微粒子又は無機微粒子は、コア/シェル構造を有するものであってもよい。この場合、シェル部は表面に重合性官能基が導入されたものであってもよく、なかでも、電離放射線硬化基が導入されたものが好ましい。
上記シェル部は、重合性官能基が直接又は重合性官能基を備えるモノマー、オリゴマー、ポリマーがグラフト形態となって化学反応によりコアに結合した構造;粒子部分(コア)の表面に重合性官能基を有するモノマー、オリゴマー、ポリマーが被膜形態となって化学反応により結合した構造等を挙げることができる。
【0041】
上記コア/シェル構造を有する超微粒子の粒子部分(コア)は、有機、無機成分のいずれであっても良く、上記シェル部も有機又は無機成分のいずれであっても良い。コア/シェル構造を有する超微粒子としては例えば、その全体が有機成分のみからなるもの(ポリマーラテックスなど)、その全体が無機成分のみからなるもの、その全体が有機−無機複合成分からなるものがあり、更には、粒子部分(コア)とその表面に付着した重合性官能基を有する部分(グラフト部分又はシェル部分)のうちの一方が有機材料であり、他方が無機材料であるようなグラフト微粒子及びコア/シェル微粒子も含まれる。
【0042】
上記電離放射線硬化型樹脂を紫外線硬化型樹脂として使用する場合や、電離放射線硬化基を有するレベリング剤を使用する場合には、光重合開始剤又は光重合促進剤を上記低屈折率層形成用組成物に添加することが好ましい。光重合開始剤としては、ラジカル重合性不飽和基を有する樹脂系の場合は、アセトフェノン類(例えば、商品名イルガキュア184(チバスペシャルティーケミカルズ社製)として市販されている1−ヒドロキシ−シクロヘキシル−フェニル−ケトン)、ベンゾフェノン類、チオキサントン類、ベンゾイン、ベンゾインメチルエーテル等を単独又は混合して用いることができる。また、カチオン重合性官能基を有する樹脂系の場合は、光重合開始剤として、芳香族ジアゾニウム塩、芳香族スルホニウム塩、芳香族ヨードニウム塩、メタロセン化合物、ベンゾインスルホン酸エステル等を単独又は混合物として用いることができる。具体的には、チバスペシャリティーケミカルズ社製のイルガキュア184、イルガキュア907、イルガキュア369、イルガキュア379、イルガキュア819、イルガキュア127、イルガキュア500、イルガキュア754、イルガキュア250、イルガキュア1800、イルガキュア1870、イルガキュアOXE01、DAROCUR TPO、DAROCUR1173、日本シーベルヘグナー社製のSpeedcureMBB、SpeedcurePBZ、SpeedcureITX、SpeedcureCTX、SpeedcureEDB、Esacure ONE、Esacure KIP150、Esacure KTO46、日本化薬製のKAYACURE DETX−S、KAYACURE CTX、KAYACURE BMS、KAYACURE DMBI等が挙げられる。中でも、イルガキュア369、イルガキュア127、イルガキュア907、Esacure ONE、SpeedcureMBB、SpeedcurePBZ、KAYACURE DETX−Sが好ましい。
光重合開始剤の添加量は、上記低屈折率層形成用組成物100質量部に対し、0.1〜10質量部であることが好ましく、1〜7質量部であることがより好ましい。
光重合促進剤の市販品としては、例えば、SpeedcureMBB、SpeedcurePBZ(LAMBSON Fine Chemicals製)が挙げられる。
【0043】
上記電離放射線硬化型樹脂は、溶剤乾燥型樹脂と併用して使用することもできる。上記電影放射線硬化型樹脂と併用して使用することができる溶剤乾燥型樹脂としては特に限定されず、一般に、熱可塑性樹脂を使用することができる。上記熱可塑性樹脂としては、例えば、スチレン系樹脂、(メタ)アクリル系樹脂、酢酸ビニル系樹脂、ビニルエーテル系樹脂、ハロゲン含有樹脂、脂環式オレフィン系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリアミド系樹脂、セルロース誘導体、シリコーン系樹脂及びゴム又はエラストマー等を挙げることができる。上記熱可塑性樹脂は、非結晶性で、かつ有機溶媒(特に複数のポリマーや硬化性化合物を溶解可能な共通溶媒)に可溶であることが好ましい。特に、製膜性、透明性や耐候性という観点から、スチレン系樹脂、(メタ)アクリル系樹脂、脂環式オレフィン系樹脂、ポリエステル系樹脂、セルロース誘導体(セルロースエステル類等)等が好ましい。
【0044】
上記バインダー樹脂として使用できる熱硬化性樹脂としては、フェノール樹脂、尿素樹脂、ジアリルフタレート樹脂、メラニン樹脂、グアナミン樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、エポキシ樹脂、アミノアルキッド樹脂、メラミン−尿素共縮合樹脂、ケイ素樹脂、ポリシロキサン樹脂等を挙げることができる。熱硬化性樹脂を用いる場合、必要に応じて、架橋剤、重合開始剤等の硬化剤、重合促進剤、溶剤、粘度調整剤等を併用して使用することもできる。
【0045】
本発明の低屈折率層形成用組成物は、更に、低屈折率材料を含有することが好ましい。低屈折率材料とは、当該低屈折率層形成用組成物から形成される樹脂層の屈折率を低下させるものをいい、上記バインダー樹脂が低屈折材料としての性質を有するものであっても、添加剤として低屈折材料を添加するものであってもよい。
【0046】
上記低屈折率材料としては、例えば、樹脂層の屈折率を低くすることが可能な、1)シリカ又はフッ化マグネシウムを含有する樹脂、2)低屈折率樹脂であるフッ素系樹脂、3)シリカ又はフッ化マグネシウムを含有するフッ素系樹脂や、後に詳述する「空隙を有する微粒子」を挙げることができる。
【0047】
上記フッ素系樹脂とは、少なくとも分子中にフッ素原子を含む重合性化合物又はその重合体である。重合性化合物は、特に限定されないが、例えば、電離放射線で硬化する官能基(電離放射線硬化性基)や熱で硬化する極性基(熱硬化極性基)等の硬化反応性の基を有するものが好ましい。また、これらの反応性の基を同時に併せ持つ化合物でもよい。
【0048】
フッ素原子を含有する電離放射線硬化性基を有する重合性化合物としては、エチレン性不飽和結合を有するフッ素含有モノマーを広く用いることができる。より具体的には、フルオロオレフィン類(例えばフルオロエチレン、ビニリデンフルオライド、テトラフルオロエチレン、ヘキサフルオロプロピレン、パーフルオロブタジエン、パーフルオロ−2,2−ジメチル−1,3−ジオキソール等)を例示することができる。(メタ)アクリロイルオキシ基を有するものとして、2,2,2−トリフルオロエチル(メタ)アクリレート、2,2,3,3,3−ペンタフルオロプロピル(メタ)アクリレート、2−(パーフルオロブチル)エチル(メタ)アクリレート、2−(パーフルオロヘキシル)エチル(メタ)アクリレート、2−(パーフルオロオクチル)エチル(メタ)アクリレート、2−(パーフルオロデシル)エチル(メタ)アクリレート、α−トリフルオロメタクリル酸メチル、α−トリフルオロメタクリル酸エチルのような、分子中にフッ素原子を有する(メタ)アクリレート化合物;分子中に、フッ素原子を少なくとも3個持つ炭素数1〜14のフルオロアルキル基、フルオロシクロアルキル基又はフルオロアルキレン基と、少なくとも2個の(メタ)アクリロイルオキシ基とを有する含フッ素多官能(メタ)アクリル酸エステル化合物等もある。
【0049】
フッ素原子を含有する熱硬化性極性基を有する重合性化合物としては、例えば、4−フルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体;フルオロエチレン−炭化水素系ビニルエーテル共重合体;エポキシ、ポリウレタン、セルロース、フェノール、ポリイミド等の各樹脂のフッ素変性品等を例示することができる。上記熱硬化性極性基としては、例えば、水酸基、カルボキシル基、アミノ基、エポキシ基等の水素結合形成基が好ましく挙げられる。これらは、塗膜との密着性だけでなく、シリカ等の無機超微粒子との親和性にも優れている。
【0050】
電離放射線硬化性基と熱硬化性極性基とを併せ持つ重合性化合物(フッ素系樹脂)としては、アクリル又はメタクリル酸の部分及び完全フッ素化アルキル、アルケニル、アリールエステル類、完全又は部分フッ素化ビニルエーテル類、完全又は部分フッ素化ビニルエステル類、完全又は部分フッ素化ビニルケトン類等を例示することができる。
【0051】
フッ素原子を含有する上記重合性化合物の重合体としては、例えば、上記電離放射線硬化性基を有する重合性化合物の含フッ素(メタ)アクリレート化合物を少なくとも1種類含むモノマー又はモノマー混合物の重合体;含フッ素(メタ)アクリレート化合物の少なくとも1種類と、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、プロピル(メタ)アクリレート、ブチル(メタ)アクリレート、2−エチルヘキシル(メタ)アクリレートの如き分子中にフッ素原子を含まない(メタ)アクリレート化合物との共重合体;フルオロエチレン、フッ化ビニリデン、トリフルオロエチレン、クロロトリフルオロエチレン、3,3,3−トリフルオロプロピレン、1,1,2−トリクロロ−3,3,3−トリフルオロプロピレン、ヘキサフルオロプロピレンのような含フッ素モノマーの単独重合体又は共重合体;等が挙げられる。
【0052】
また、これらの共重合体にシリコーン成分を含有させたシリコーン含有フッ化ビニリデン共重合体も、上記重合性化合物の重合体として用いることができる。この場合のシリコーン成分としては、(ポリ)ジメチルシロキサン、(ポリ)ジエチルシロキサン、(ポリ)ジフェニルシロキサン、(ポリ)メチルフェニルシロキサン、アルキル変性(ポリ)ジメチルシロキサン、アゾ基含有(ポリ)ジメチルシロキサンや、ジメチルシリコーン、フェニルメチルシリコーン、アルキル・アラルキル変性シリコーン、フルオロシリコーン脂肪酸エステル変性シリコーン、メチル水素シリコーン、シラノール基含有シリコーン、アルコキシ基含有シリコーン、フェノール基含有シリコーン、アミノ変性シリコーン、メルカプト変性シリコーン等が例示できる。中でもジメチルシロキサン構造を有するものが好ましい。
【0053】
上記したほか、さらには、分子中に少なくとも1個のイソシアナト基を有する含フッ素化合物と、アミノ基、ヒドロキシル基、カルボキシル基等のイソシアナト基と反応する官能基を分子中に少なくとも1個有する化合物とを反応させて得られる化合物;フッ素含有ポリエーテルポリオール、フッ素含有アルキルポリオール、フッ素含有ポリエステルポリオール、フッ素含有ε−カプロラクトン変性ポリオール等のフッ素含有ポリオールと、イソシアナト基を有する化合物とを反応させて得られる化合物;等も、フッ素系樹脂として用いることができる。
【0054】
「空隙を有する微粒子」は、樹脂層の層強度を保持しつつ、その屈折率を下げることができるものである。本発明において、「空隙を有する微粒子」とは、微粒子の内部に気体が充填された構造及び/又は気体を含む多孔質構造体を形成し、微粒子本来の屈折率に比べて微粒子中の気体の占有率に反比例して屈折率が低下する微粒子を意味する。また、本発明にあっては、微粒子の形態、構造、凝集状態、被膜内部での微粒子の分散状態により、内部、及び/又は表面の少なくとも一部にナノポーラス構造の形成が可能な微粒子も含まれる。この微粒子を使用した樹脂層は、屈折率を1.30〜1.45に調節することが可能である。
【0055】
空隙を有する無機系の微粒子としては、例えば、特開2001−233611号公報に記載された方法によって調製されたシリカ微粒子を挙げることができる。特開平7−133105号公報、特開2002−79616号公報、特開2006−106714号公報等に記載された製法によって得られるシリカ微粒子であってよい。空隙を有するシリカ微粒子は製造が容易でそれ自身の硬度が高いため、樹脂と混合して樹脂層を形成した際、その層強度が向上され、かつ、屈折率を1.20〜1.45程度の範囲内に調製することを可能とする。特に、空隙を有する有機系の微粒子の具体例としては、特開2002−80503号公報で開示されている技術を用いて調製した中空ポリマー微粒子が好ましく挙げられる。
【0056】
被膜の内部及び/又は表面の少なくとも一部にナノポーラス構造の形成が可能な微粒子としては先のシリカ微粒子に加え、比表面積を大きくすることを目的として製造され、充填用のカラム及び表面の多孔質部に各種化学物質を吸着させる除放材、触媒固定用に使用される多孔質微粒子又は断熱材や低誘電材に組み込むことを目的とする中空微粒子の分散体や凝集体を挙げることができる。そのような具体的としては、市販品として日本シリカ工業株式会社製の商品名NipsilやNipgelの中から多孔質シリカ微粒子の集合体、日産化学工業(株)製のシリカ微粒子が鎖状に繋がった構造を有するコロイダルシリカUPシリーズ(商品名)から、本発明の好ましい粒子径の範囲内のものを利用することが可能である。
【0057】
「空隙を有する微粒子」の平均粒子径は、5nm以上300nm以下であり、好ましくは下限が8nm以上であり上限が100nm以下であり、より好ましくは下限が10nm以上であり上限が80nm以下である。微粒子の平均粒子径がこの範囲内にあることにより、樹脂層に優れた透明性を付与することが可能となる。なお、上記平均粒子径は、動的光散乱法等という方法によって測定した値である。「空隙を有する微粒子」は、上記樹脂層中にマトリックス樹脂100質量部に対して、通常0.1〜500質量部程度、好ましくは10〜200質量部程度とするのが好ましい。
【0058】
樹脂層の形成においては、上記低屈折率層形成用組成物の粘度を好ましい塗布性が得られる0.5〜5cps(25℃)、好ましくは0.7〜3cps(25℃)の範囲のものとすることが好ましい。均一で塗布ムラのない薄膜を形成することができ、かつ基材に対する密着性に特に優れた樹脂層を形成することができる。
【0059】
樹脂層の膜厚(硬化時)は特に限定さないが、低屈折率層とする場合には、0.05μm以上0.15μm以下であることが好ましく、より好ましくは下限が0.08μm以上であり上限が0.12μm以下である。上記膜厚が0.05μm未満又は0.15μmより大きいと反射防止機能が発現されないおそれがある。
【0060】
樹脂層の屈折率は特に限定されないが、上限1.48であることが好ましい。樹脂層を低屈折率層とする場合には、1.30〜1.45の範囲であることが好ましい。
【0061】
本発明の低屈折率層形成用組成物は、レベリング剤、帯電防止剤、バインダー樹脂、溶剤及び必要に応じて使用する任意成分を混合することによって得ることができる。上記溶剤としては、イソプロピルアルコール、メタノール、エタノール、プロパノール、ブタノール、PGME等のアルコール類;メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン等のケトン類;酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸ブチル、PGMEA等のエステル類;ハロゲン化炭化水素;トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素;又はこれらの混合物が挙げられ、好ましくは、アルコール類、ケトン類、エステル類が挙げられる。
【0062】
本発明の光学積層体は、上記低屈折率層形成用組成物を塗布することにより得られた樹脂層を有するものである。上記樹脂層の形成方法は特に限定されないが、例えば、上記低屈折率層形成用組成物を光透過性基材又は光透過性基材上に設けられた層(例えば、ハードコート層)に塗布することにより形成することができる。
【0063】
上記低屈折率層形成用組成物は、ミヤバーコート法、ロールコート法、グラビアコート法等の公知の塗布方法によって塗装することができる。低屈折率層形成用組成物の塗布後に、必要に応じて乾燥と硬化を行う。上記樹脂層の形成においては、上記低屈折率層形成用組成物として電離放射線硬化型樹脂を使用し、紫外線等の電離放射線の照射によって硬化を行うことが好ましい。紫外線によって硬化を行う場合、190〜380nmの波長域の紫外線を使用することが好ましい。紫外線による硬化は、例えば、メタルハライドランプ灯、高圧水銀灯、低圧水銀灯、超高圧水銀灯、カーボンアーク灯、ブラックライト蛍光灯等によって行うことができる。電子線源の具体例としては、コッククロフトワルト型、バンデグラフト型、共振変圧器型、絶縁コア変圧器型、直線型、ダイナミトロン型、高周波型等の各種電子線加速器が挙げることができる。
【0064】
上記光透過性基材は、平滑性、耐熱性を備え、且つ、機械的強度に優れたものが好ましい。光透過性基材を形成する材料としては、例えば、ポリエステル(ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート)、セルローストリアセテート、セルロースジアセテート、セルロースアセテートブチレート、ポリアミド、ポリイミド、ポリエーテルスルフォン、ポリスルフォン、ポリプロピレン、ポリメチルペンテン、ポリ塩化ビニル、ポリビニルアセタール、ポリエーテルケトン、ポリメタクリル酸メチル、ポリカーボネート、又はポリウレタン等の熱可塑性樹脂が挙げられ、好ましくはポリエステル(ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート)、セルローストリアセテートが挙げられる。
【0065】
その他に、脂環構造を有した非晶質オレフィンポリマー(Cyclo−Olefin−Polymer:COP)フィルムも使用することができる。これは、ノルボルネン系重合体、単環の環状オレフィン系重合体、環状共役ジエン系重合体、ビニル脂環式炭化水素系重合体樹脂等が用いられる基材で、例えば、日本ゼオン(株)製のゼオネックスやゼオノア(ノルボルネン系樹脂)、住友ベークライト(株)製 スミライトFS−1700、JSR(株)製 アートン(変性ノルボルネン系樹脂)、三井化学(株)製 アペル(環状オレフィン共重合体)、Ticona社製のTopas(環状オレフィン共重合体)、日立化成(株)製 オプトレッツOZ−1000シリーズ(脂環式アクリル樹脂)等が挙げられる。また、トリアセチルセルロースの代替基材として旭化成ケミカルズ(株)製のFVシリーズ(低複屈折率、低光弾性率フィルム)も好ましい。
【0066】
本発明にあっては、これらの熱可塑性樹脂を薄膜の柔軟性に富んだフィルム状体として使用することが好ましいが、硬化性が要求される使用態様に応じて、これら熱可塑性樹脂の板又はガラス板の板状体のものも使用することも可能である。
【0067】
光透過性基材の厚さは、20μm以上300μm以下であることが好ましく、より好ましくは上限が200μm以下であり、下限が30μm以上である。光透過性基材が板状体の場合にはこれらの厚さを越える厚さであってもよい。基材は、その上に樹脂層を形成するのに際して、接着性向上のために、コロナ放電処理、酸化処理等の物理的な処理のほか、アンカー剤もしくはプライマーと呼ばれる塗料の塗布を予め行ってもよい。
【0068】
本発明の光学積層体は、光透過性基材と上述した本発明の低屈折率層形成用組成物によって形成される樹脂層との間にハードコート層、防眩層等のその他の層が形成されたものであってもよい。更に、上述した本発明の低屈折率層形成用組成物によって形成される帯電防止層のほかに、別の帯電防止層を有するものであってもよい。このような帯電防止層を形成することによって、より優れた帯電防止能を有する光学積層体とすることができる点で好ましい。
【0069】
このような光学積層体としては、例えば、光透過性基材の上に下層から順に、ハードコート層、本発明の低屈折率層形成用組成物によって形成された樹脂層が順次形成されたもの;ハードコート層、帯電防止層、本発明の低屈折率層形成用組成物によって形成された樹脂層が順次形成されたもの;帯電防止層、ハードコート層、本発明の低屈折率層形成用組成物によって形成された樹脂層が順次設けられたもの;帯電防止機能を有するハードコート層(例えば、帯電防止剤を含有するハードコート層)、本発明の低屈折率層形成用組成物によって形成された樹脂層が順次形成されたもの等を挙げることができる。
【0070】
「ハードコート層」とは、JIS5600−5−4(1999)で規定される鉛筆硬度試験で「H」以上の硬度を示すものをいう。ハードコート層の膜厚(硬化時)は0.1〜100μmの範囲にあることが好ましく、より好ましくは0.8〜20μmである。ハードコート層は、硬化時に上記硬度を有する樹脂で構成されている。樹脂としては、樹脂層の項で説明したものを用いることができる。溶剤も樹脂層の項で説明したものを用いることができる。
【0071】
光透過性基材と樹脂層との間に設ける独立した帯電防止層としては、従来公知のものを採用することができ、例えば、樹脂に帯電防止剤を含有させたものを挙げることができる。また、樹脂は、樹脂層の項で説明したものものを用いることができる。また、溶剤も樹脂層の項で説明したものを用いることができる。
【0072】
独立した帯電防止層に含有させる帯電防止剤としては、特に限定されず、例えば、上記リチウム化合物、第4級アンモニウム塩、ピリジニウム塩、第1〜第3アミノ基等のカチオン性化合物;スルホン酸塩基、硫酸エステル塩基、リン酸エステル塩基、ホスホン酸塩基等のアニオン性化合物;アミノ酸系、アミノ硫酸エステル系等の両性化合物;アミノアルコール系、グリセリン系、ポリエチレングリコール系等のノニオン性化合物;スズ及びチタンのアルコキシドのような有機金属化合物;上記有機金属化合物のアセチルアセトナート塩のような金属キレート化合物等を使用することができる。上記に列記した化合物を高分子量化した化合物も使用することができる。また、第3級アミノ基、第4級アンモニウム基又は金属キレート部を有し、かつ、電離放射線により重合可能なモノマー又はオリゴマー又は官能基を有するカップリング剤のような有機金属化合物等の重合性化合物もまた帯電防止剤として使用することができる。
【0073】
上記帯電防止剤としては、導電性金属酸化物微粒子を使用することもできる。上記導電性金属酸化物微粒子としては、例えば、ZnO(屈折率1.90、以下、カッコ内の値はすべて屈折率を表すものである。)、Sb(1.71)、SnO(1.997)、CeO(1.95)、酸化インジウム錫(略称 ITO;1.95)、In(2.00)、Al(1.63)、アンチモンドープ酸化錫(略称 ATO;2.0)、アルミニウムドープ酸化亜鉛(略称 AZO;2.0)等を挙げることができる。
【0074】
上記帯電防止剤としては、導電性ポリマーも挙げることができる。導電性ポリマーとしては特に限定されず、例えば、芳香族共役系のポリ(パラフェニレン)、複素環式共役系のポリピロール、ポリチオフェン、脂肪族共役系のポリアセチレン、含ヘテロ原子共役系のポリアニリン、混合型共役系のポリ(フェニレンビニレン)、分子中に複数の共役鎖を持つ共役系である複鎖型共役系、前述の共役高分子鎖を飽和高分子にグラフト又はブロック共重した高分子である導電性複合体等を挙げることができる。
【0075】
上記帯電防止剤は、帯電防止層を形成するバインダー樹脂100質量部(溶剤を除く)に対する添加が7〜150質量部であることが好ましい。より好ましくは、上記添加量の上限が100質量部であり、下限が5質量部である。添加量を上記数値範囲に調整することにより、光学積層体としての透明性を保ちながら、帯電防止性能を付与することができる点で好ましい。
【0076】
上記独立した帯電防止層の厚さは、0.01μm以上20μm以下であることが好ましく、より好ましくは上限が10μmであり、下限が0.05μmである。
【0077】
上記帯電防止剤を上記ハードコート層に含有させ、帯電性を有するハードコート層とすることもできる。この場合、上記帯電防止剤は、帯電防止層を形成するバインダー樹脂100質量部(溶剤を除く)に対する添加が0.1〜100質量部であることが好ましい。より好ましくは、上記添加量の上限が50であり、下限が1である。
【0078】
塗膜の形成方法は、公知の方法に従えば良い。例えば、本発明の低屈折率層形成用組成物による樹脂層の形成で上述した各種方法を用いることができる。
【0079】
得られた塗膜の硬化方法は、組成物の内容等に応じて適宜選択すれば良い。例えば、紫外線硬化型であれば、塗膜に紫外線を照射することにより硬化させれば良い。
【0080】
本発明の光学積層体は、陰極線管表示装置(CRT)、液晶ディスプレイ(LCD)、プラズマディスプレイ(PDP)、エレクトロルミネッセンスディスプレイ(ELD)等の画像表示装置の表面に好適に使用することができる。
このような、最表面に本発明の光学積層体を備える画像表示装置もまた、本発明の一つである。
【発明の効果】
【0081】
本発明の低屈折率層形成用組成物によって、耐傷性、反射防止性を維持しつつ帯電防止機能を備えることが可能な光学積層体を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0082】
以下、本発明を実施例に基づいて更に詳しく説明するが、本発明はこれらの実施例のみに限定されるものではない。
光学積層体を構成する各層の組成物を下記組成に従い調製した。
【0083】
下記に示すハードコート組成物を調製した。
ハードコート組成物(実施例1〜8、比較例1〜8で使用)
ウレタンアクリレート(UV1700B;日本合成社製) 5質量部
イソシアヌル酸変性トリアクリレート(M315;東亞合成社製) 5質量部
重合開始剤(イルガキュア184;チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製)
0.4質量部
メチルエチルケトン 10質量部
【0084】
低屈折率層を形成するための低屈折率層形成用組成物として、下記に示す低屈折率層形成用組成物1〜13及び低屈折率層形成用組成物1’〜8’をそれぞれ調製した。
低屈折率層形成用組成物1
「空隙を有する」処理シリカ微粒子(該シリカ微粒子の固形分は20質量%溶液;メチルイソブチルケトン、粒径50ナノメートル) 11.5質量部
ペンタエリスリトールトリアクリレート(PETA) 1.58質量部
重合開始剤(イルガキュア369;チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製)
0.1質量部
ポリエーテル変性シリコーンオイル(X22−4272;信越化学工業社製)
0.15質量部
帯電防止剤(LJ−603010(Li−TFSI);住友スリーエム社製)
0.02質量部
メチルイソブチルケトン 32質量部
n−ブタノール 20質量部
【0085】
低屈折率層形成用組成物2
「空隙を有する」処理シリカ微粒子(該シリカ微粒子の固形分は20質量%溶液;メチルイソブチルケトン、粒径50ナノメートル) 11.5質量部
ペンタエリスリトールトリアクリレート(PETA) 1.58質量部
重合開始剤(イルガキュア369;チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製)
0.1質量部
カルビノール変性シリコーンオイル(X22−176F;信越化学工業社製)
0.15質量部
帯電防止剤(LJ−603010(Li−TFSI);住友スリーエム社製)
0.02質量部
メチルイソブチルケトン 32質量部
n−ブタノール 20質量部
【0086】
低屈折率層形成用組成物3
「空隙を有する」処理シリカ微粒子(該シリカ微粒子の固形分は20質量%溶液;メチルイソブチルケトン、粒径50ナしノメートル) 11.5質量部
ペンタエリスリトールトリアクリレート(PETA) 1.58質量部
重合開始剤(イルガキュア369;チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製)
0.1質量部
ポリエーテル/メタクリレート変性シリコーンオイル(Tego Rad 2200N;Degussa社製) 0.15質量部
帯電防止剤(LJ−603010(Li−TFSI);住友スリーエム社製)
0.02質量部
メチルイソブチルケトン 32質量部
n−ブタノール 20質量部
【0087】
低屈折率層形成用組成物4
「空隙を有する」処理シリカ微粒子(該シリカ微粒子の固形分は20質量%溶液;メチルイソブチルケトン、粒径50ナノメートル) 11.5質量部
ペンタエリスリトールトリアクリレート(PETA) 1.58質量部
重合開始剤(イルガキュア369;チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製)
0.1質量部
ポリエーテル変性シリコーンオイル(TSF4460;GE東芝シリコーン社製)
0.15質量部
帯電防止剤(LJ−603010(Li−TFSI);住友スリーエム社製)
0.02質量部
メチルイソブチルケトン 32質量部
n−ブタノール 20質量部
【0088】
低屈折率層形成用組成物5
「空隙を有する」処理シリカ微粒子(該シリカ微粒子の固形分は20質量%溶液;メチルイソブチルケトン、粒径50ナノメートル) 11.5質量部
ペンタエリスリトールトリアクリレート(PETA) 1.58質量部
重合開始剤(イルガキュア369;チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製)
0.1質量部
ポリエーテル変性シリコーンオイル(SILWETL720;GE東芝シリコーン社製)
0.1質量部
メタクリレート変性シリコーンオイル(X22164E;信越化学工業社製)
0.05質量部
帯電防止剤(LJ−603010(Li−TFSI);住友スリーエム社製)
0.02質量部
メチルイソブチルケトン 32質量部
n−ブタノール 20質量部
【0089】
低屈折率層形成用組成物6
「空隙を有する」処理シリカ微粒子(該シリカ微粒子の固形分は20質量%溶液;メチルイソブチルケトン、粒径50ナノメートル) 11.5質量部
ペンタエリスリトールトリアクリレート(PETA) 1.58質量部
重合開始剤(イルガキュア369;チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製)
0.1質量部
ポリエーテル変性シリコーンオイル(X22−4272;信越化学工業社製)
0.15質量部
帯電防止剤(フロラードL13858;住友スリーエム社製) 0.02質量部
メチルイソブチルケトン 32質量部
n−ブタノール 20質量部
【0090】
低屈折率層形成用組成物7
フッ素系低屈折率樹脂(AR110;ダイキン化学工業製)
67質量部(固形分15%;MIBK溶剤使用)
ペンタエリスリトールトリアクリレート(PETA) 10質量部
重合開始剤(イルガキュア369;チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製)
0.8質量部
ポリエーテル変性シリコーンオイル(X22−4272;信越化学工業社製)
0.5質量部
帯電防止剤(LJ−603010(Li−TFSI);住友スリーエム社製)
0.1質量部
メチルイソブチルケトン 340質量部
【0091】
低屈折率層形成用組成物8
「空隙を有する」処理シリカ微粒子(該シリカ微粒子の固形分は20質量%溶液;メチルイソブチルケトン、粒径50ナノメートル) 11.5質量部
ペンタエリスリトールトリアクリレート(PETA) 1.58質量部
重合開始剤(イルガキュア369;チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製)
0.1質量部
ポリエーテル変性シリコーンオイル(X22−4272;信越化学工業社製)
0.05質量部
帯電防止剤(LJ−603010(Li−TFSI);住友スリーエム社製)
0.02質量部
メチルイソブチルケトン 32質量部
n−ブタノール 20質量部
【0092】
低屈折率層形成用組成物9
「空隙を有する」処理シリカ微粒子(該シリカ微粒子の固形分は20質量%溶液;メチルイソブチルケトン、粒径50ナノメートル) 11.5質量部
ペンタエリスリトールトリアクリレート(PETA) 1.58質量部
重合開始剤(イルガキュア127;チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製)
0.1質量部
ポリエーテル変性シリコーンオイル(X22−4272;信越化学工業社製)
0.1質量部
メタクリレート変性シリコーンオイル(サイラプレーンFM7726;チッソ社製)
0.05質量部
帯電防止剤(LJ−603010(Li−TFSI);住友スリーエム社製)
0.02質量部
メチルイソブチルケトン 32質量部
n−ブタノール 20質量部
【0093】
低屈折率層形成用組成物10
「空隙を有する」処理シリカ微粒子(該シリカ微粒子の固形分は20質量%溶液;メチルイソブチルケトン、粒径50ナノメートル) 11.5質量部
フッ素系低屈折率樹脂(LINC3A;共栄社化学社製) 0.8質量部
ペンタエリスリトールトリアクリレート(PETA) 0.8質量部
重合開始剤(イルガキュア127;チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製)
0.1質量部
ポリエーテル変性シリコーンオイル(X22−4272;信越化学工業社製)
0.1質量部
メタクリレート変性シリコーンオイル(サイラプレーンFM7726;チッソ社製)
0.05質量部
帯電防止剤(LJ−603010(Li−TFSI);住友スリーエム社製)
0.02質量部
メチルイソブチルケトン 32質量部
n−ブタノール 20質量部
【0094】
低屈折率層形成用組成物11
「空隙を有する」処理シリカ微粒子(該シリカ微粒子の固形分は20質量%溶液;メチルイソブチルケトン、粒径50ナノメートル) 11.5質量部
ペンタエリスリトールトリアクリレート(PETA) 1.58質量部
重合開始剤(イルガキュア369;チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製)
0.1質量部
ポリエーテル変性フッ素(メガファックF445;大日本インキ化学工業社製)
0.15質量部
帯電防止剤(LJ−603010(Li−TFSI);住友スリーエム社製)
0.02質量部
メチルイソブチルケトン 32質量部
n−ブタノール 20質量部
【0095】
低屈折率層形成用組成物12
「空隙を有する」処理シリカ微粒子(該シリカ微粒子の固形分は20質量%溶液;メチルイソブチルケトン、粒径50ナノメートル) 11.5質量部
ペンタエリスリトールトリアクリレート(PETA) 1.58質量部
重合開始剤(イルガキュア369;チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製)
0.1質量部
カルボキシル変性シリコーンオイル(X22162C;信越化学社製) 0.15質量部
帯電防止剤(LJ−603010(Li−TFSI);住友スリーエム社製)
0.02質量部
メチルイソブチルケトン 32質量部
n−ブタノール 20質量部
【0096】
低屈折率層形成用組成物13
「空隙を有する」処理シリカ微粒子(該シリカ微粒子の固形分は20質量%溶液;メチルイソブチルケトン、粒径50ナノメートル) 11.5質量部
ペンタエリスリトールトリアクリレート(PETA) 1.58質量部
重合開始剤(イルガキュア369;チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製)
0.1質量部
アクリレート変性シリコーンオイル(UT3971;日本合成社製) 0.15質量部
帯電防止剤(LJ−603010(Li−TFSI);住友スリーエム社製)
0.02質量部
メチルイソブチルケトン 32質量部
n−ブタノール 20質量部
【0097】
低屈折率層形成用組成物1
「空隙を有する」処理シリカ微粒子(該シリカ微粒子の固形分は20質量%溶液;メチルイソブチルケトン、粒径50ナノメートル) 11.5質量部
ペンタエリスリトールトリアクリレート(PETA) 1.58質量部
重合開始剤(イルガキュア369;チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製)
0.1質量部
変性なしシリコーンオイル(SH200;東レダウコーニング社製) 0.1質量部
帯電防止剤(LJ−603010(Li−TFSI);住友スリーエム社製)
0.05質量部
メチルイソブチルケトン 32質量部
n−ブタノール 20質量部
【0098】
低屈折率層形成用組成物2
「空隙を有する」処理シリカ微粒子(該シリカ微粒子の固形分は20質量%溶液;メチルイソブチルケトン、粒径50ナノメートル) 1.8質量部
帯電防止剤入りハードコート樹脂(ユニレジンUVASH26、新中村化学社製)
1.8質量部
ペンタエリスリトールトリアクリレート(PETA) 1.7質量部
重合開始剤(イルガキュア369;チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製)
0.1質量部
変性なしシリコーンオイル(SH200;東レダウコーニング社製) 0.15質量部
帯電防止剤(LJ−603010(Li−TFSI);住友スリーエム社製)
0.05質量部
メチルイソブチルケトン 16質量部
n−ブタノール 20質量部
【0099】
低屈折率層形成用組成物3
「空隙を有する」処理シリカ微粒子(該シリカ微粒子の固形分は20質量%溶液;メチルイソブチルケトン、粒径50ナノメートル) 11.5質量部
帯電防止剤入りハードコート樹脂(ユニレジンUVASH26、新中村化学社製)
1.58質量部
重合開始剤(イルガキュア369;チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製)
0.1質量部
変性なしシリコーンオイル(SH200;東レダウコーニング社製) 0.15質量部
帯電防止剤(LJ−603010(Li−TFSI);住友スリーエム社製)
0.05質量部
メチルイソブチルケトン 32質量部
n−ブタノール 20質量部
【0100】
低屈折率層形成用組成物4
「空隙を有する」処理シリカ微粒子(該シリカ微粒子の固形分は20質量%溶液;メチルイソブチルケトン、粒径50ナノメートル) 11.5質量部
ペンタエリスリトールトリアクリレート(PETA) 1.58質量部
重合開始剤(イルガキュア369;チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製)
0.1質量部
変性なしシリコーンオイル(SH200;東レダウコーニング社製) 0.15質量部
帯電防止剤(LJ−603010(Li−TFSI);住友スリーエム社製)
0.5質量部
メチルイソブチルケトン 32質量部
n−ブタノール 20質量部
【0101】
低屈折率層形成用組成物5
「空隙を有する」処理シリカ微粒子(該シリカ微粒子の固形分は20質量%溶液;メチルイソブチルケトン、粒径50ナノメートル) 11.5質量部
ペンタエリスリトールトリアクリレート(PETA) 1.58質量部
重合開始剤(イルガキュア369;チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製)
0.1質量部
帯電防止剤(LJ−603010(Li−TFSI);住友スリーエム社製)
0.05質量部
メチルイソブチルケトン 32質量部
n−ブタノール 20質量部
【0102】
低屈折率層形成用組成物6
「空隙を有する」処理シリカ微粒子(該シリカ微粒子の固形分は20質量%溶液;メチルイソブチルケトン、粒径50ナノメートル) 11.5質量部
ペンタエリスリトールトリアクリレート(PETA) 1.58質量部
重合開始剤(イルガキュア369;チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製)
0.1質量部
ポリエーテル変性シリコーンオイル(X22−4272;信越化学工業社製)
0.3質量部
メチルイソブチルケトン 32質量部
n−ブタノール 20質量部
【0103】
低屈折率層形成用組成物7
「空隙を有する」処理シリカ微粒子(該シリカ微粒子の固形分は20質量%溶液;メチルイソブチルケトン、粒径50ナノメートル) 11.5質量部
ペンタエリスリトールトリアクリレート(PETA) 1.58質量部
重合開始剤(イルガキュア369;チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製)
0.1質量部
ポリエーテル変性シリコーンオイル(X22−4272;信越化学工業社製)
0.0015質量部
帯電防止剤(LJ−603010(Li−TFSI);住友スリーエム社製)
0.0005質量部
メチルイソブチルケトン 32質量部
n−ブタノール 20質量部
【0104】
低屈折率層形成用組成物8
「空隙を有する」処理シリカ微粒子(該シリカ微粒子の固形分は20質量%溶液;メチルイソブチルケトン、粒径50ナノメートル) 11.5質量部
ペンタエリスリトールトリアクリレート(PETA) 1.58質量部
重合開始剤(イルガキュア369;チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製)
0.1質量部
ポリエーテル変性シリコーンオイル(X22−4272;信越化学工業社製) 3質量部
帯電防止剤(LJ−603010(Li−TFSI);住友スリーエム社製) 1質量部
メチルイソブチルケトン 32質量部
n−ブタノール 20質量部
【0105】
実施例1
トリアセテートセルロース(TAC)フィルム(富士写真フィルム製、TF80UL、厚さ80μm)上に上記ハードコート組成物を、湿潤質量20g/m(乾燥質量10g/m)で塗布(バーコーティング)し、次いで、50℃にて乾燥することにより溶剤を除去した。その後、紫外線照射装置(フュージョンUVシステムジャパン(株))を用いて、照射線量50mJ/cmで紫外線照射を行うことにより組成物を硬化させ、ハードコート層を形成させた。次に、ハードコート層の表面に、低屈折率層形成用組成物1を乾燥質量0.1g/m)で塗布(バーコーティング)し、次いで、40℃にて乾燥することにより溶剤を除去した。その後、紫外線照射装置(フュージョンUVシステムジャパン(株))を用いて、照射線量200mJ/cmで紫外線照射を行い、樹脂層(低屈折率層)を形成し、光学積層体を作製した。低屈折率層は、反射率の極小値が波長550nm付近となり、且つ、膜厚が0.10μmとなるように形成した。
【0106】
実施例2〜13
低屈折率層形成用組成物1の代わりに低屈折率層形成用組成物2〜13を使用した以外は、実施例1と同様にして光学積層体を作製した。
【0107】
比較例1〜8
低屈折率層形成用組成物1の代わりに低屈折率層形成用組成物1’〜 8’を使用した以外は、実施例1と同様にして光学積層体を作製した。
【0108】
評価1 ほこり付着性
実施例および比較例で作製した光学積層体について、低屈折率層が形成されていない側のTAC表面をポリエステル布にて20往復擦り、その擦った面にタバコの灰を近づけて塵埃付着防止効果を下記基準にて評価し、これを表1に示した。
【0109】
評価基準
評価 ○:灰の付着がなく、塵埃付着防止効果があった。
評価 ×:灰の付着が多数あり、塵埃付着防止効果が無かった。
【0110】
評価2 表面抵抗
実施例および比較例で作製した光学積層体の表面抵抗値(Ω)を表面抵抗率測定器(三菱化学製、製品番号;Hiresta IP MCP−HT260)にて測定した。
【0111】
評価3 耐傷性
実施例および比較例で作製した光学積層体の低屈折率層の表面を、#0000番のスチールウールを用いて、所定の摩擦荷重200g/cmで10往復摩擦し、その後の塗膜の剥がれの有無を目視し、下記の基準にて評価した。
【0112】
評価基準
評価○:塗膜の剥がれが全くなかった。
評価×:塗膜の剥がれがあった。
【0113】
評価4 反射率
低屈折率層が形成されていない側のTAC表面に裏面反射を防止するための黒色テープを貼り、ハードコート層の面から、島津製作所製分光反射率測定機PC−3100を用い、波長域380〜780nmでの最低反射率を測定した。
【0114】
【表1】

【0115】
表1より、実施例1〜13の光学積層体は、帯電防止機能、耐傷性及び反射防止性を兼ね備える。比較例1〜8の光学積層体は、帯電防止機能、耐傷性及び反射防止性のいずれかが実施例1〜13と比較して劣る。
【産業上の利用可能性】
【0116】
本発明の光学積層体は、陰極線管表示装置(CRT)、液晶ディスプレイ(LCD)、プラズマディスプレイ(PDP)、エレクトロルミネッセンスディスプレイ(ELD)等の帯電防止機能付き反射防止用フィルムとして使用することができる。

【特許請求の範囲】
【請求項1】
バインダー樹脂、レベリング剤及び帯電防止剤を含有する低屈折率層形成用組成物であって、
前記レベリング剤は、ポリエーテル基、ポリウレタン基、エポキシ基、カルボキシル基、アクリレート基、メタクリレート基、カルビノール基又は水酸基を有する化合物であり、
前記帯電防止剤は、リチウム化合物であり、
前記レベリング剤と前記帯電防止剤との合計含有量は、前記低屈折率層形成用組成物の固形成分に対して、0.1〜10質量%であり、
前記レベリング剤と前記帯電防止剤との質量比(レベリング剤:帯電防止剤)は、95:5〜5:95であることを特徴とする低屈折率層形成用組成物。
【請求項2】
前記レベリング剤は、シリコーン系、フッ素系、又は、その混合系である請求項1記載の低屈折率層形成用組成物。
【請求項3】
前記レベリング剤は、電離放射線硬化基を有する請求項1又は2記載の低屈折率層形成用組成物。
【請求項4】
前記レベリング剤と前記帯電防止剤との質量比(レベリング剤:帯電防止剤)は、90:10〜55:45であり、前記レベリング剤が前記帯電防止剤よりも多く含有されている請求項1、2又は3記載の低屈折率層形成用組成物。
【請求項5】
更に、低屈折率材料を含有する請求項1、2、3又は4記載の低屈折率層形成用組成物。
【請求項6】
前記バインダー樹脂は、低屈折率材料である請求項1、2、3又は4記載の低屈折率層形成用組成物。
【請求項7】
光透過性基材及び前記光透過性基材に設けられた樹脂層を有する光学積層体であって、
前記樹脂層は、バインダー樹脂と、ポリエーテル基、ポリウレタン基、エポキシ基、カルボキシル基、アクリレート基、メタクリレート基、カルビノール基又は水酸基を有するレベリング剤と、リチウム化合物である帯電防止剤とを含有し、
前記レベリング剤と前記帯電防止剤との合計含有量は、前記樹脂層を形成するための低屈折率層形成用組成物の固形成分に対して、0.01〜10質量%であり、
前記レベリング剤と前記帯電防止剤との質量比(レベリング剤:帯電防止剤)は、95:5〜5:95である
ことを特徴とする光学積層体。
【請求項8】
前記レベリング剤は、シリコーン系、フッ素系、又は、その混合系である請求項7記載の光学積層体。
【請求項9】
前記低屈折率層形成用組成物は、低屈折率材料を含有する請求項7又は8記載の光学積層体。
【請求項10】
前記バインダー樹脂は、低屈折率材料である請求項7又は8記載の光学積層体。
【請求項11】
最表面に請求項7、8、9又は10記載の光学積層体を備えることを特徴とする画像表示装置。

【公開番号】特開2010−122603(P2010−122603A)
【公開日】平成22年6月3日(2010.6.3)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2008−298084(P2008−298084)
【出願日】平成20年11月21日(2008.11.21)
【出願人】(000002897)大日本印刷株式会社 (14,506)
【Fターム(参考)】